隨著空間科學任務(wù)的增加,需要處理的空間科學數(shù)據(jù)量激增,要求建立一個高速的空間數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡(luò).高速復(fù)接器作為空間飛行器星上網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備,其性能對整個空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性能起著重要影響.該文闡述了利用先入先出存儲器FIFO進行異步速率調(diào)整,應(yīng)用VHDL語言和可編程門陣列FPGA技術(shù),對多個信號源數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)打包、信道選通調(diào)度和多路復(fù)接的方法.設(shè)計中,用VHDL語言對高速復(fù)接器進行行為級建模,為了驗證這個模型,首先使用軟件進行仿真,通過編寫testbench程序模擬FIFO的動作特點,對程序輸入信號進行仿真,在軟件邏輯仿真取得預(yù)期結(jié)果后,繼續(xù)設(shè)計硬件電路,設(shè)計出的實際電路實現(xiàn)了將來自兩個不同速率的信源數(shù)據(jù)(1394總線數(shù)據(jù)和1553B總線數(shù)據(jù))復(fù)接成一路符合CCSDS協(xié)議的位流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù).在實驗調(diào)試中對FPGA的輸出數(shù)據(jù)進行檢驗,同時對設(shè)計方法進行驗證.驗證結(jié)果完全符合設(shè)計目標.應(yīng)用硬件可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA設(shè)計高速復(fù)接器,大幅度提高了數(shù)據(jù)的復(fù)接速率,可應(yīng)用于未來的星載高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,能夠完成在軌系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)接任務(wù).
上傳時間: 2013-07-17
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電臺廣播在我們的社會生活中占有重要的地位。隨著我國廣播事業(yè)的發(fā)展,對我國廣播業(yè)開發(fā)技術(shù)、信號的傳輸質(zhì)量和速度提出了更高更新的要求,促使廣播科研人員不斷更新現(xiàn)有技術(shù),以滿足人民群眾日益增長的需求。 本論文主要分析了現(xiàn)行廣播發(fā)射臺的數(shù)字廣播激勵器輸入接口的不足之處,根據(jù)歐洲ETS300799標準,實現(xiàn)了一種激勵器輸入接口的解決方案,這種方案將復(fù)接器送來的ETI(NA,G704)格式的碼流轉(zhuǎn)換成符合ETS300799標準ETI(NI)的標準碼流,并送往后面的信道編碼器。ETI(NA,G704)格式與現(xiàn)行的ETI(NI,G703)格式相比,主要加入了交織和RS糾錯編碼,使得信號抗干擾能力大大加強,提高了節(jié)目從演播室到發(fā)射臺的傳輸質(zhì)量,特別是實時直播節(jié)目要求信號質(zhì)量比較好時具有更大的作用。 本論文利用校驗位為奇數(shù)個的RS碼,對可檢不可糾的錯誤發(fā)出報警信號,通過其它方法替代原有信號,對音質(zhì)影響不大,節(jié)省了糾正這個錯誤的資源和開發(fā)成本。 同時,我們采用FPGA硬件開發(fā)平臺和VHDL硬件描述語言編寫代碼實現(xiàn)硬件功能,而不采用專用芯片實現(xiàn)功能,使得修改電路和升級變得異常方便,大大提高了開發(fā)產(chǎn)品的效率,降低了成本。 經(jīng)過軟件仿真和硬件驗證,本系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了預(yù)想的功能,擴展性較好,硬件資源開銷較小,具有實用價值。
上傳時間: 2013-07-15
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通過駐極體話筒對音樂聲量進行采集后,把采集的信號進行放大整流濾波,并通過555構(gòu)成的壓控振蕩器把音樂的聲量信號轉(zhuǎn)化成變化的振蕩頻率,即通過聲量的大小來產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振蕩信號,再經(jīng)過二進制計數(shù)器對該振蕩輸出的脈沖進行計數(shù)輸出四種不同的狀態(tài),通過二-四譯碼器對計數(shù)器輸出狀態(tài)進行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的選通信號控制燈流接口電路 ,接口電路驅(qū)動一列信號指示燈,實現(xiàn)燈流速度隨音樂聲量大小而相應(yīng)變化的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式系統(tǒng)以及流媒體技術(shù)的快速發(fā)展,基于嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)可視電話、視頻點播、視頻會議等功能已經(jīng)成為當前的熱點研究領(lǐng)域。這樣的系統(tǒng)通常具有小型化、低功耗、低成本、穩(wěn)定可靠、便于攜帶等特點。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),基于ARM9處理器平臺實現(xiàn)一種基于嵌入式系統(tǒng)的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺以32位高性能ARM9處理器為核心進行規(guī)劃,在此基礎(chǔ)上,采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)、MPEG-4視頻解碼技術(shù)和流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進行設(shè)計。 本文的主要貢獻體現(xiàn)在以下六個方面: l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術(shù)特點,對嵌入式流媒體播放器的總體實現(xiàn)方案進行設(shè)計。 2、研究嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)計方法,基于ARM處理器平臺構(gòu)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內(nèi)核的配置與編譯以及根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標準,基于ARM-Linux系統(tǒng)平臺移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結(jié)構(gòu)以及基于ARM平臺的嵌入式軟件優(yōu)化方法,對所移植的MPEG-4視頻解碼器進行平臺相關(guān)優(yōu)化。 5、研究視頻通信中的錯誤隱藏技術(shù),針對錯誤隱藏過程中傳統(tǒng)邊界匹配算法對邊緣匹配的局限性,提出了一種改進的基于時域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)協(xié)議,基于RTSP/RTP/RTCP協(xié)議實現(xiàn)了一個基本的MPEG-4視頻流實時傳輸系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-05-16
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H.264/AVC是ITU與ISO/IEC(International Standard Organization/Intemational Electrotechnical Commission國際標準化組織/國際電工委員會)聯(lián)合推出的活動圖像編碼標準。作為最新的國際視頻編碼標準,H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標準相比,性能有了很大提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。基于上下文的自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼(Conrext-based Adaptive Binary Arithmetic Coding,CABAC)是H.264/AVC的兩個熵編碼方案之一,相對于另一熵編碼方案-CAVLC(基于上下文的自適應(yīng)可變長編碼),CABAC具有更高的數(shù)據(jù)壓縮率:在同等編碼質(zhì)量下要比CAVLC提高10%~15%的壓縮率。CABAC能實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)壓縮率,但這是以增加實現(xiàn)的復(fù)雜性為代價的。在已有的硬件實現(xiàn)方法上,CABAC的解碼效率并不高。 論文在深入研究CABAC解碼算法及其實現(xiàn)流程,并在仔細分析了H.264/AVC碼流結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了影響CABAC解碼效率的各個環(huán)節(jié),并以此為出發(fā)點,對CABAC解碼所需中的各個功能模塊進行了優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計出一種新的CABAC解碼器結(jié)構(gòu),相對于一般的CABAC解碼器,它的解碼效率得到了顯著提高。論文針對影響CABAC解碼過程的"瓶頸"問題一多次訪問存儲部件影響解碼速率,提出了新的存儲組織方式,并根據(jù)CABAC的碼流結(jié)構(gòu)特性,采用4個子解碼器級聯(lián)的方式來進一步提高解碼速率。 最后,用Verilog語言對所設(shè)計的CABAC解碼器進行了描述,用EDA軟件對其進行了仿真,并在FPGA上驗證了其功能,結(jié)果顯示,該CABAC解碼器結(jié)構(gòu)顯著提高了解碼效率,能夠滿足高檔次實時通訊的要求。
上傳時間: 2013-07-03
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遙感圖像在人類生活和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,適合各種要求的遙感圖像編碼技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。基于小波變換的內(nèi)嵌編碼技術(shù)已成為當前靜止圖像編碼領(lǐng)域的主流,其中就包括基于分層樹集合分割排序(Set Partitioning inHierarchical Trees,SPIHT)的內(nèi)嵌編碼算法。這種算法具有碼流可隨機獲取以及良好的恢復(fù)圖像質(zhì)量等特性,因此成為實際應(yīng)用中首選算法。隨著對圖像編碼技術(shù)需求的不斷增長,尤其是在軍事應(yīng)用領(lǐng)域如衛(wèi)星偵察等方面,這種編碼算法亟待轉(zhuǎn)換為可應(yīng)用的硬件編碼器。 在靜止圖像編碼領(lǐng)域,高性能的圖像編碼器設(shè)計一直是相關(guān)研究人員不懈追求的目標。本文針對靜止圖像編碼器的設(shè)計作了深入研究,并致力于高性能的圖像編碼算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的研究,提出了具有創(chuàng)新性的降低計算量、存儲量,提高壓縮性能的算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu),并成功應(yīng)用于圖像編碼硬件系統(tǒng)中。這個方案還支持壓縮比在線可調(diào),即在不改變硬件框架的條件下可按用戶要求實現(xiàn)16倍到2倍的壓縮,以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。本文所做的工作包括了兩個部分。 1.一種基于行的實時提升小波變換實現(xiàn)結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)同時處理行變換和列變換,并且在圖像邊界采用對稱擴展輸出邊界數(shù)據(jù),使得圖像小波變換時間與傳統(tǒng)的小波變換相比提高了將近2.6倍,提高了硬件系統(tǒng)的實時性。該結(jié)構(gòu)還合理地利用和調(diào)度內(nèi)部緩沖器,不需要外部緩沖器,大大降低了硬件系統(tǒng)對存儲器的要求。 2.一種采用左遍歷的比特平面并行SPIHT編碼結(jié)構(gòu):在該編碼結(jié)構(gòu)中,空間定位生成樹采用深度優(yōu)先遍歷方式,比特平面同時處理極大地提高了編碼速度。
上傳時間: 2013-06-17
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研制發(fā)射微小衛(wèi)星,是我國利用空間技術(shù)服務(wù)經(jīng)濟建設(shè)、造福人類的重要途徑。現(xiàn)代微小衛(wèi)星在短短20年里能取得長足的發(fā)展,主要取決于微小衛(wèi)星自身的一系列特點:重量輕,體積小,成本低,性能高,安全可靠,發(fā)射方便、快捷靈活等。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,由于傳輸信道的多徑和各種噪聲的影響,信號在接收端會引起差錯,通過信道編碼環(huán)節(jié),可對這些不可避免的差錯進行檢測和糾正。 在微小衛(wèi)星通信鏈路中,信道編碼器的任務(wù)是差錯控制。本文采用符合空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會CCSDS標準的鏈接碼進行信道編碼,即內(nèi)碼為(2,1,6)的卷積碼,外碼為(255,223)的RS碼,中間進行交織操作。其中,里德-索羅蒙碼(簡稱RS碼)是一種重要的非二進制BCH碼,是分組碼中糾錯能力最強的糾錯碼,一次可以糾正多個突發(fā)錯誤,廣泛地用于空間通信中。 本文針對南京航空航天大學自行研制的微小衛(wèi)星通信分系統(tǒng)的技術(shù)要求,在用SystemView和C語言仿真的基礎(chǔ)上,用硬件描述語言Verilog設(shè)計了RS(255,223)編碼器和譯碼器,使用Modelsim軟件進行了功能仿真,并通過Xilinx公司的軟件ISE對設(shè)計進行綜合、布局布線,最后生成可下載的比特流文件下載到Xilinx公司的型號為XC3S2000的FPGA芯片中,完成了電路的設(shè)計并實現(xiàn)了編碼譯碼的功能,表明本文設(shè)計的信道編解碼器的正確性和實用性,滿足了微小衛(wèi)星通信分系統(tǒng)的技術(shù)要求。
上傳時間: 2013-08-01
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隨著多媒體編碼技術(shù)的發(fā)展,視頻壓縮標準在很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用,如視頻會議(H.263)、DVD(MPEG-2)、機頂盒(MPEG-2)等等,而網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升和高效視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展使人們逐漸把關(guān)注的焦點轉(zhuǎn)移到了寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)上來。帶寬的增加為流式媒體的發(fā)展鋪平了道路,而高效的視頻壓縮標準的出臺則是流媒體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。H.264/AVC是由國際電信聯(lián)合會和國際標準化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標準之一。新標準中采用了新的視頻壓縮技術(shù),如多模式幀間預(yù)測、1/4像素精度預(yù)測、整數(shù)DCT變換、變塊尺寸運動補償、基于上下文的二元算術(shù)編碼(CABAC)、基于上下文的變長編碼(CAVLC)等等,這些技術(shù)的采用大大提高了視頻壓縮的效率,更有利于寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)的實現(xiàn)。 本文主要根據(jù)視頻會議應(yīng)用的需要對JM8.6代碼進行優(yōu)化,目標是實現(xiàn)基于Baseline的低復(fù)雜度的CIF編碼器,并對部分功能模塊進行電路設(shè)計。在設(shè)計方法上采用自頂向下的設(shè)計方法,首先對H.264編碼器的C代碼和算法進行優(yōu)化,并對優(yōu)化后的結(jié)果進行測試比較,結(jié)果顯示在圖像質(zhì)量沒有明顯降低的情況下,H.264編碼器編碼CIF格式視頻每秒達到15幀以上,滿足了視頻會議應(yīng)用的實時性要求。然后,以C模型為參考對H.264編碼器的部分功能模塊電路進行設(shè)計。采用Verilog HDL實現(xiàn)了這些模塊,并在Quartus Ⅱ中進行了綜合、仿真、驗證。主要完成了Zig-zag掃描和CAVLC模塊的設(shè)計,詳細說明模塊的工作原理和過程,然后進行多組的仿真測試,結(jié)果與C模型相應(yīng)部分的結(jié)果一致,證明了設(shè)計的正確性。
上傳時間: 2013-06-11
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隨著數(shù)字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術(shù)飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設(shè)計行業(yè)深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展狀況、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標準,并詳細介紹國內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設(shè)計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設(shè)計、在allegro下的PCB設(shè)計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標測試。 最終系統(tǒng)指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-07-05
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2005年上海市高校學生嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計競賽獲獎作品,論文摘要:該系統(tǒng)是基于ETOMS公司的USBICE開發(fā)平臺設(shè)計而成的全雙工無線互動MP3播放器,并兼有曲目名語音提示功能,由兩個MCU完成對整個系統(tǒng)的全局控制。通過ET44M210開發(fā)板的USB應(yīng)用接口設(shè)計U盤,將MP3文件從PC下載到MP3播放器(發(fā)送子系統(tǒng))的FLASH,接收子系統(tǒng))通過MCU的SPI接口并結(jié)合利用VLSISolution公司的VS1001KMP3解碼芯片和中科大訊飛的XF S3231B CN語音合成板卡分別完成對MP3數(shù)據(jù)流的解碼以及對MP3文件標題信息的語音合成兩項主要功能。利用2.4GHzRFW102無線收發(fā)模塊以支持所有相關(guān)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,此外在接收端設(shè)計了多個功能按鍵以實現(xiàn)鍵盤可控的全雙工無線互動。
上傳時間: 2013-06-29
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